【名師新編備戰(zhàn)2014高中學(xué)業(yè)水平考試】2013-2014高中化學(xué)名師專題指導(dǎo)（學(xué)業(yè)考綱+考點(diǎn)整合+水平達(dá)標(biāo)）：第二十二講化學(xué)與資源開發(fā)利用（43張）

1、第二十二講第二十二講 化學(xué)與資源開發(fā)利用化學(xué)與資源開發(fā)利用考點(diǎn)概覽考綱要求1.化石燃料1.知道煤、石油和天然氣等綜合利用的意義2.化工生產(chǎn)2.知道我國基本化工的生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況3了解海水的綜合利用；知道化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利用的作用4.廢舊物資再生與綜合利用4.了解化學(xué)對(duì)廢舊物資再生與綜合利用的作用化石燃料化石燃料知識(shí)回顧1化石燃料：是指古代的動(dòng)植物被埋在地下，在一定的條件下，經(jīng)過漫長的時(shí)間變化而形成的燃料。主要包括_、_、_。化石燃料屬于不可_的能源，而且容易對(duì)環(huán)境造成污染。 (1)煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要含_、_等元素，還含有少量氧、氮、硫等元

2、素。被譽(yù)為“工業(yè)的糧食”。 煤 石油 天然氣 再生 碳 氫 (2)石油是由分子中含有不同數(shù)目碳原子的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的復(fù)雜_，平均來說，碳元素和氫元素在石油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和可達(dá)97%98%，被譽(yù)為“工業(yè)的血液”。(3)天然氣的主要成分是_，是一種很好的清潔能源，俗稱“沼氣”或“坑氣”。2石油和石油產(chǎn)品的加工(1)石油的分餾：工業(yè)上利用_原理，通過加熱和冷凝，把石油分成不同_范圍的_的方法叫做石油的分餾，屬于_變化。石油的分餾是在_塔里進(jìn)行的。 石油的分餾主要產(chǎn)物有：混合物 甲烷 蒸餾 沸點(diǎn) 混合物 物理 分餾 氣態(tài)產(chǎn)物：甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁二烯等氣態(tài)烴。液態(tài)產(chǎn)物：溶劑油、汽油、煤

3、油、柴油、潤滑油、重油等。固態(tài)產(chǎn)物：凡士林，石蠟，瀝青等。(2)石油產(chǎn)品裂化與裂解。裂化：在高溫和(或)催化劑條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴_為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)_的烴的過程，是_變化。裂化的原料為重油，目的是為了提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。如斷裂 較低 化學(xué) C16H34 C8H18C8H16 十六烷烴 辛烷 辛烯裂解：是以直鏈_和_氣為原料在更高溫度和(或)催化劑條件下進(jìn)行的深度裂化。目的是為了提高_(dá)等化工原料的_。(3)石油工業(yè)對(duì)環(huán)境污染：主要是低碳_烴對(duì)大氣的污染。3煤的干餾與深加工 (1) 煤的干餾：煤的干餾是將煤_空氣加強(qiáng)熱使其_的過程。干餾是化學(xué)變化。煤干餾主要產(chǎn)物有：催

4、化劑 加熱加壓烷烴 石油 乙烯 產(chǎn)量 氣態(tài) 隔絕 分解 氣態(tài)產(chǎn)物：焦?fàn)t氣(氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳等)，作氣體燃料和化工原料。焦?fàn)t氣大部分是甲烷和氫。液態(tài)產(chǎn)物：煤焦油(苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等)、粗氨水、粗苯等，用作醫(yī)藥、合成材料、印染、化肥等工業(yè)的原料。固態(tài)產(chǎn)物：焦炭，用作工業(yè)燃料。(2)煤深加工：主要目的是提高_(dá)利用率。煤的氣化：將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。如：CH2O(g) _。煤的液化。催化劑能量 COH2 .將煤與氫氣直接作用生成_燃料。.煤間接液化是以煤為原料，先汽化制成合成氣(CO和H2)，然后，通過催化劑作用將合成氣轉(zhuǎn)化成烴類燃料、醇類燃料(如甲醇)和化學(xué)品的過程。 煤的固

5、化：煤與氧化鈣在高溫下作用生成電石(碳化鈣：CaC2)用于生產(chǎn)乙炔(C2H2)，再利用乙炔原料制其它有機(jī)化工產(chǎn)品和汽油。液體 【例1】 以下說法正確的是()A用液化石油氣主要成分為丙烷的爐具與用天然氣的爐具能通用，不需要調(diào)整或更換B市場上的“環(huán)保汽車”是指所排放的尾氣無污染的汽車C煤液化和汽化后再使用，可提高煤的燃燒效率D將煤粉做成煤球有利于提高煤的燃燒效率解析：選項(xiàng)A錯(cuò)誤，液化石油氣主要成分丙烷比天然氣主要成分甲烷含碳量高，耗氧量大，使用時(shí)要加大空氣的進(jìn)氣量，需要調(diào)整或更換；選項(xiàng)B錯(cuò)誤，“環(huán)保汽車”主要是排放的尾氣對(duì)環(huán)境污染程度較輕；選項(xiàng)C正確，煤經(jīng)過液化和汽化后，氣體和液體燃料燃燒充分，有

6、利于提高煤的燃燒效率；選項(xiàng)D錯(cuò)誤，將煤粉做成煤球只是有利于使用方便，不能提高煤的燃燒效率。 答案：C易錯(cuò)歸納：1.石油分餾是物理變化，煤干餾是化學(xué)變化。2石油產(chǎn)品進(jìn)行裂解的溫度比裂化的溫度高，得到的產(chǎn)品分子中碳原子數(shù)要小。課堂練習(xí)1工業(yè)上，可通過石油分餾得到的物質(zhì)是()A苯B丙烯C汽油 D乙烯解析：可通過石油分餾得到的物質(zhì)是汽油。答案：C2下列關(guān)于煤、石油和天然氣的說法正確的是()A三者均為可再生能源B天然氣的主要成分是甲烷C石油產(chǎn)品中的乙烷和乙烯都能發(fā)生加成反應(yīng)D煤燃燒產(chǎn)生的SO2和CO2都是造成溫室效應(yīng)的主要原因解析：煤、石油和天然氣是不可再生能源；乙烷不發(fā)生加成反應(yīng)；SO2是造成酸雨的主

7、要原因，CO2是造成溫室效應(yīng)的主要原因。答案：B化工生產(chǎn)化工生產(chǎn)知識(shí)回顧1硫酸工業(yè)硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一，是許多工業(yè)生產(chǎn)所用的重要原料。硫酸曾有“化學(xué)工業(yè)之母”之稱，它的產(chǎn)量在一定程度上標(biāo)志著一個(gè)國家化學(xué)工業(yè)的發(fā)達(dá)程度。(1)接觸法生產(chǎn)硫酸原理：以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸三個(gè)階段反應(yīng)原理和設(shè)備：SO2的制取和凈化4FeS211O2 _(沸騰爐)SO2氧化生成SO3_(接觸室)SO3吸收和H2SO4的生成_(吸收塔)由于原料氣含有很多雜質(zhì)，在制造SO2和SO2氧化生成SO3過程之間要進(jìn)行凈化。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，是用98.3%的_作為SO3的吸收劑。 (2)尾氣的吸收：工業(yè)上一般用氨水吸收SO2

8、，用H2SO4回收SO2同時(shí)制硫酸銨，使資源得到充分利用。高溫2Fe2O38SO2 2SO2O2 2SO3 V2O5500O3H2O=H2SO4 濃硫酸 2NH3SO2H2O=_ ；(NH4)2SO3H2SO4=_。(3)硫酸用途：硫酸與氨反應(yīng)生成硫酸銨(肥田粉)，與磷礦石粉反應(yīng)生成過磷酸鈣，每生產(chǎn)一噸硫酸銨要消耗750 kg硫酸。目前化肥工業(yè)(主要是磷肥)仍然是硫酸的最大用戶，國外化肥用酸約占硫酸總消費(fèi)的40%，我國化肥工業(yè)用酸約占60%。石油工業(yè)也需要大量硫酸。(4)對(duì)環(huán)境的污染：主要是硫的氧化物對(duì)大氣的污染和礦渣對(duì)土壤的污染。(NH4)2SO3 (NH4)2SO4SO2 H2O 2純堿工

9、業(yè)我國化工專家_先生提出了將氨堿法與合成氨生產(chǎn)的改進(jìn)工藝，即：聯(lián)合制堿法。第一步：NH3H2OCO2=NH4HCO3；第二步：NH4HCO3NaCl=NH4ClNaHCO3 ；第三步：2NaHCO3sup7(加熱(加熱)Na2CO3H2OCO2，即：NaCl(飽和)NH3H2OCO2=NH4ClNaHCO3 ，侯德榜 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2。碳酸氫鈉溶解度比NaCl、NH4HCO3小，碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀。NH4Cl 單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。3海水資源的開發(fā)利用(1)海洋能開發(fā)：海底發(fā)現(xiàn)的天然氣的水合物主要成分是_，也稱固體甲烷，形狀似冰，離開海底生存環(huán)

10、境后，極易分解汽化，1立方米的天然氣水合物可分解出164立方米甲烷氣體。從海水中獲取鈾和重水作為核能開發(fā)的重要原料。(2)海水淡化：海水淡化的目的主要是解決人類生產(chǎn)與生活淡水資源貧乏問題，海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析加熱甲烷 法、離子交換法、降溫冷凍制冰法等。(3)氯堿工業(yè)：氯堿工業(yè)的原料是食鹽。鹽中的雜質(zhì)，一般用_除去SO，再用_除去Ba2、Ca2、Mg2等雜質(zhì)，然后用鹽酸調(diào)節(jié)到中性或偏酸性后進(jìn)行電解。原理：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2。對(duì)環(huán)境的污染：主要產(chǎn)生對(duì)水質(zhì)和大氣造成污染的堿性廢水和_。電解氯化鋇 氫氧化鈉、碳酸鈉 Cl2 (4)從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品

11、。如Cl22KBr=2KClBr2。海水中含有的元素種類多，總儲(chǔ)量大，富集程度低，從海水中提取物質(zhì)主要是解決物質(zhì)的_問題。富集【例2】 以黃鐵礦為原料，用接觸法制硫酸過程中對(duì)廢水、廢氣、廢渣、廢熱的處理正確的是 ()用氨水吸收尾氣制化肥和回收SO2廢水用石灰處理利用廢渣制水泥和煉鋼鐵利用廢熱供熱和發(fā)電A BC D解析：解析：選項(xiàng)A、B、C分析均不全面，選項(xiàng)D的分析正確全面。硫酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣主要成分是SO2，氨水呈堿性，用氨水吸收尾氣可以達(dá)到制化肥和回收SO2的目的；廢水呈酸性，用中和方法可以達(dá)到降低廢水酸性的目的；廢渣的主要成分是氧化鐵和硅酸鹽，廢渣可以制水泥和煉鋼鐵；硫酸生產(chǎn)是放熱反應(yīng)，生

12、產(chǎn)過程中有大量熱放出，用廢熱供熱和發(fā)電可以實(shí)行資源的充分利用。答案：答案：D課堂練習(xí)3據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有80%85%的化工生產(chǎn)過程使用催化劑，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物質(zhì)的制備時(shí)，也同樣用到催化劑。以下反應(yīng)不用催化劑能順利進(jìn)行的是()A工業(yè)合成氨B工業(yè)上用氯氣制取漂白粉 C工業(yè)制硫酸D實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣解 析 ： 工 業(yè) 上 用 氯 氣 與 石 灰 乳 發(fā) 生 反 應(yīng) 2 C l22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O，制漂白粉不用催化劑。答案：B4(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)可用于處理酸性廢水的物質(zhì)是()A硫酸鈉 B明礬C生石灰 D工業(yè)酒精解析：解析：生石灰是堿性氧化物，能中和酸。答案：

13、答案：C廢舊物資再生與綜合利用：廢舊物資再生與綜合利用：知識(shí)回顧1廢舊金屬材料的回收及利用(1)回收廢鋼鐵：一是回爐煉鋼，廢鋼鐵是電爐煉鋼的重要原料，每噸廢鋼鐵可煉鋼850 kg，相對(duì)于用鐵礦石煉鋼可節(jié)約鐵礦石約20噸，節(jié)能1.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤。二是深加工各種小型農(nóng)具和小五金等。(2)回收廢有色金屬：鋁是有色金屬當(dāng)中應(yīng)用最廣泛的金屬，回收廢鋁料再生的能耗僅為制取原鋁的能耗的3%5%。其次回收Cu、Pb、Zn和稀有金屬、貴金屬的廢觸媒、廢渣等。目前，我國廢鋼鐵回收率僅為70%80%，廢有色金屬回收率達(dá)到85%。大多數(shù)回收企業(yè)仍以手工勞動(dòng)為主，廢家用電器、電腦等含有Au、Pd、Pt等貴金屬，一般采用酸泡

14、、火燒和人工拆卸，工藝流程落后，二次污染嚴(yán)重。 2廢棄塑料的資源化廢塑料資源化利用目前主要有如下三種：(1)直接作為材料 (材料再循環(huán))：對(duì)于材料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等廢棄的熱塑性塑料制品，可在進(jìn)行分類、清洗后再通過加熱熔融，使其重新成為制品。 對(duì)于熱固性塑料制品，利用的途徑主要是把它粉碎后加入粘合劑作為加熱成型產(chǎn)品的填料。 (2)制單體和燃料油(化學(xué)再循環(huán))：目前只有有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的加熱分解和聚酯的醇解比較容易實(shí)現(xiàn)。將廢塑料用來制造燃料油，其方法是將它放入加熱爐內(nèi)，以硅鋁酸鹽為催化劑，在加熱到430460 時(shí)，即裂解成低分子的石油烴，再通過分餾便得到汽油、煤油、柴油等有用

15、的液體燃料。但這時(shí)不應(yīng)使用含氯、含氮類廢塑料，否則會(huì)產(chǎn)生氯化氫、氫氰酸等有害氣體，腐蝕設(shè)備和污染環(huán)境。 (3)制燃料氣(能源的熱利用法)：用熱裂化工藝，通過內(nèi)部直接加熱的內(nèi)熱式反應(yīng)器來制造燃料氣體。熱裂后得到的氫和C1C4氣體烴可直接供加熱燃燒。 作為液體燃料的石油，如果先制成塑料，然后再燃燒廢棄的塑料，不但可以降低原油消耗，而且從做功效率來看也是極有意義的。【例3】 隨著人們生活質(zhì)量的日益提高，廢舊電池已成為一個(gè)亟待解決的問題，對(duì)廢舊電池的處理體現(xiàn)了對(duì)資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。人們對(duì)廢舊電池的處理的主要目的是()A回收電池外殼的金屬材料B回收電池中的氧化劑，如二氧化錳C回收電池中的石墨電極D防

16、止電池中重金屬汞、鎘、鉛對(duì)土壤、水源的污染解析：解析：由于重金屬汞、鎘、鉛等有毒而且可以富聚起來形成污染，難以解決，所以主要目的是針對(duì)重金屬汞、鎘、鉛。答案：答案：D易錯(cuò)歸納：易錯(cuò)歸納：1.回收舊電池其主要是防止重金屬對(duì)土壤、水源的污染。2回收的熱固性塑料不能再生，可以利用作填充料或利用其熱能。 課堂練習(xí)5飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粉狀飄浮物，顆粒很小，不易沉降。它與空氣中的SO2、O2接觸時(shí)，SO2會(huì)部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣中的酸度增加。飄塵所起的作用可能是()A氧化劑B還原劑C催化劑 D吸附劑解析：SO2和O2在一般情況下很難直接反應(yīng)生成SO3, 但是空氣中的灰塵與SO2、O2接觸時(shí)，SO2會(huì)

17、部分轉(zhuǎn)化為SO3，說明灰塵起了催化劑的作用。答案：C6(2011年學(xué)業(yè)水平考試)下列不符合節(jié)能減排做法的是()A改進(jìn)廢氣回收利用技術(shù)B安裝太陽能熱水器為居民提供熱水C大力發(fā)展火力發(fā)電，解決電力短缺問題D用雜草、麥稈等有機(jī)廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，用 作家庭燃?xì)?解析：大力發(fā)展火力發(fā)電，不符合節(jié)能減排做法。答案：C一、單選題考點(diǎn)一化石燃料1下列說法錯(cuò)誤的是()A石油中含有C5C11的烷烴是汽油的主要成分，通過石油的分餾可得到汽油B含C18以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物D煤中含有苯和甲苯，可用先干餾，后分餾的方法將其分離解析：煤中不含有苯和甲苯，

18、在高溫干餾過程中可產(chǎn)生它們。答案：D2有關(guān)煤的下列敘述中，不正確的是()A煤是由有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物B煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源C煤的干餾屬于化學(xué)變化D通過煤的干餾，可以生產(chǎn)焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣等產(chǎn)品解析：解析：煤是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物。答案：答案：A3下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是()A石油裂解得到的汽油是純凈物B石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C天然氣是一種清潔的化石燃料D水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料解析：解析：天然氣易完全燃燒，不產(chǎn)生SO2、NOx、CO等有毒氣體。答案：答案：C考點(diǎn)二化工生產(chǎn) 9可以用來衡量一個(gè)國家的化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)水平的標(biāo)志是

19、()A石油的產(chǎn)量 B塑料的產(chǎn)量C合成纖維的產(chǎn)量 D硫酸的產(chǎn)量解析：解析：硫酸用途廣，其產(chǎn)量可代表一個(gè)國家化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)水平。 答案：答案：D10SO2是常見的大氣污染物之一，我國規(guī)定空氣中SO2含量不得超過0.02 mg/L，下列措施中能夠減少SO2排放量的是()用天然氣代替煤炭做民用燃料使用水煤氣或干餾煤氣做燃料硫酸廠使用V2O5作催化劑，加快SO2的轉(zhuǎn)化速率將塊狀煤粉碎，提高其燃燒效率在煤中加入石灰石后燃用循環(huán)處理吸收塔放出的尾氣A BC DB11綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。下列反應(yīng)符合綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的是()A乙烯在加熱和催化劑作用下發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯B乙醇與乙酸在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯C甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯仿D電解食鹽水制備燒堿和氯氣解析：原